在人體正常的骨骼組織中，成骨細胞和破骨細胞通過調節骨形成與骨吸收共同維持骨骼的動態平衡；而骨質疏松的發生則是骨吸收和骨形成過程中的動態平衡被打破，使得骨組織結構和力學特征發生改變。目前的研究表明，p 62/SQSTM 1 通過調控破骨細胞的信號傳導通路，在骨代謝的調節及骨質疏松的形成中發揮重要的作用。

1 p62/SQSTM1的概述及其作用機制。

1.1 概述 人類的 p 62 基因位于 5 號染色體上，包含 8個外顯子，編碼含有 440 個氨基酸殘基的 p 62 蛋白。Shin J 等[1]在 p 62 蛋白作用機制的研究中，注意到 p 62 參與形成細胞內多泛素化蛋白質聚集體，據此將 p 62 蛋白命名為 sequestosome 1.

p 62/SQSTM 1 是一個由 SQSTM 1 編碼的多功能泛素結合蛋白，它的一級結構序列中至少包含 9 個帶有結構性模體（motif）的結構域，可與其它蛋白質相互作用。這些結構域包括：N 末端的 PB 1 結構域，結合 aPKC、ERK、NBR 1、MAPKK 5（MEK 5）等，也能與 p 62 自身結合；1 個 ZZ 型鋅指結構，可與 RIP 相互作用；1 個與腫瘤壞死因子受體相關因子 6（TRAF 6）結合的結構域（TRAF 6-binding domain,TBS）；1 個核定位信號（NLS）和核輸出信號（NES）模體；1 段與微管相關蛋白 1 輕鏈 3（LC 3）相互作用的 LC 3 作用域（LIR）；2 個位于 LIR 兩側的 PEST 序列；1 段與 Keap 1（Kelch-like ECH-associated protein 1）結合的Keap 1 作用區域（KIR）；1 個與 p 38 蛋白結合的結構域和 C 末端的泛素相關結構域（UBA）[2].

1.2 作用機制 p 62 作為一種信號轉導途徑中的支架和適配子蛋白，是細胞內多種蛋白復合物的主要成分。其多個結構域與其它蛋白質相互作用，介導多種細胞功能，包括細胞信號轉導、受體內化、蛋白更新和基因轉錄調控等[3].Morissette J,Laurin N[4]等的研究認為 p 62 在骨的生理調控中具有重要的作用。而p 62最明確的功能是其作為細胞內信號轉導和NF-B選擇性活化的支架蛋白[5].P 62 作為一個穿梭因素，不論是在靶向泛素化的蛋白質降解還是在自體吞噬或蛋白酶體途徑都扮演著重要的角色[6-7].此外，與眾多的蛋白質相互作用，P 62 被認為是RANKL 激活信號傳播的交換機，從而在破骨細胞起重要的作用[8].

2 破骨細胞中p62/SQSTM1的信號傳導通路。

2.1 P 62 介導 NF-κB 的激活，促進破骨細胞的形成及活化 連接 RANKL 與 TRAF 6 介導 NF-κB 激活是 P 62 支架蛋白的功能之一[9].P 62 蛋白支架在 RANK 誘導信號中通過聚集和形成信號復合物，與其結合并激活 TRAF 6 發揮著重要的作用[10].RANKL 與其受體 RANK 的結合導致 TRAF 6 聚集；而后 TRAF 6 通過激活 IB 激酶（IKK）復合體來使 NF-κB活化[11].而 p 62 與 TRAF 6 結合后，P 62-TRAF 6 復合體將與非典型蛋白激酶 C（aPKC）蛋白相互作用，通過 IB 激酶 B 的磷酸化（IKKb）調節 NF-κB 的活化[10,12-13].此外，TRAF 6 也和TGFB 激活的蛋白激酶 （1TAK 1）及接頭蛋白 TAB 1、TAB 2形成復合物[14].當 TAK 1 被激活時，它反過來磷酸化 NF-κB誘導激酶（NIK），激活 IKK 復合物，使 NF-κB 通路活化[15-16].

Liu W,Xu D 等[17]的研究顯示 3 個 RANK-TRAF 結合基序參與了破骨細胞的形成和活化。此外，Shinohara M,Wada T 等[18-19]的研究也證實上述信號分子促進破骨細胞分化，存活和活動。

2.2 P62與CYLD作用，負調節破骨細胞 p 62 作為一個接頭蛋白，能與 CYLD 相互作用，促進 CYLD 與 TRAF 6 的結合，增加 CYLD 對 TRAF 6 分子的去泛素化作用[20].CYLD 通過降低 TRAF 6 自身泛素化負調控 NF-κB 的活性[21-22].而Kovalenko A[23]

等通過泛素化實驗進一步證實 CYLD 通過抑制 NEMO、TRAF 2、TRAF 6 分子的泛素化，從而抑制 NF-κB信號通路的活性。CYLD 負調節 IKK 和 JNK 的活化，并且在RANKL 誘導的破骨細胞形成的條件下顯著上調它的表達[24].因此，CYLD 似乎是 RANK 在破骨細胞的信號通路中的一個關鍵的負調節點。此外，Jin W,Chang M 等[24]的實驗還證實，由于CYLD 缺陷型小鼠對 RANKL 過度敏感，表現出嚴重的骨質疏松癥與異常的破骨細胞分及更大更多的破骨細胞。

2.3 P 62 調控 NFATc 1 和 ERK,調節破骨細胞的分化 RANKL 特異且強烈地誘導 T 細胞核因子（NFATc 1 的或NFAT 2）的活化，它是破骨細胞分化的主要調節器[25].這種誘導與 TRAF 6、c-Fos 等通路有關。而 TRAF 6 的活性是受 p 62 交互影響的，因此，p 62 在某種程度上間接控制 NFATc 1 的信號。

在 RANKL 存在時，NFATc 1 的表達升高，并引起破骨細胞的終末分化；NFATc 1 與 c 2Fos 協同促進了諸如 TRAP 和降鈣素受體等破骨細胞特異性基因的表達[26].Takayanagi H[27]等在體外使用胚胎干細胞的破骨細胞分化實驗中發現 NFATc 1 缺失的細胞表現出破骨細胞生成的缺陷。而 Matsuo K 等[28]的報告還進一步指出一種活性形式的 NFAT 可以重建在 Fos 缺陷細胞中觀察到的破骨細胞生成的損傷。由此可知，NFATc 1 在RANK 信號傳導引起破骨細胞分化的過程中起著重要的作用。

此外，Ang ES 等[29]的研究顯示 RANKL 也誘導有助于破骨細胞分化和存活的 MEK/ERK 通路。而 P 62 在 NF-κB、NFAT 的活化及 ERK 的磷酸化中起著重要作用[30].

2.4 P 62 和破骨細胞中 PDK 1/aPKC 的活化 DuranA 等[31]有關小鼠實驗模型的研究指出：對 RANKL 的刺激可誘導 TRAF 6、P 62 和非典型 PKCS（aPKCs）之間形成三元復合物，并認為 p 62 是破骨細胞形成中的一個重要因素。與此結果1PKCζ、P-PKCζ/λ 及 P-PDK 1 與 P 62 有關聯[32].根據對PKCζ 的了解，像其他 aPKCs 一樣，是 PDK 1 的基板，表明了PDK 1 在 P 62-aPKC 信號通路中的作用，但也許還有其他的TRAF 6-P 62 信號通路。事實上，PDK 1 是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，是公認的調控多種細胞信號傳導通路的主蛋白激酶，并且可以通過酪氨酸磷酸化（Tyr 9 和 Tyr 373/376）進一步激活。PDK 1 也被發現具有磷酸化，通過 cAMP、cGMP 依賴蛋級白激酶 C 激酶家族中的蛋白質包括新的和非典型 PKCS,p 70 S 6K等的激活其他成員[33].

3 與p62/SQSTM1相關骨骼疾病。

3.1 骨質疏松 眾所周知，骨質疏松是由成骨細胞與破骨細胞失穩態所引起的骨骼疾病。研究表明，成骨細胞可參與破骨細胞的分化和激活，而這些過程是由兩個信號通路：一個通過M-CSF 及 NF-κB 配體（RANKL）的受體激活劑激活；一個由 ITAM 介導的共刺激信號[34].RANKL 是由成骨細胞、基質細胞和活化的淋巴細胞表達的能與膜結合的 TNF 相關因子，其主要與破骨細胞表面的特異性受體 RANK 結合，進而刺激破骨細胞分化、活化和成熟，同時抑制破骨細胞凋亡。目前的研究已證實p 62 參與了 NF-κB 的激活。因此，p 62/SQSTM 1 通過參與的信號傳導通路激活破骨細胞，與骨質疏松的發生及形成密切相關。

3.2 Paget 骨病 Paget 骨?。≒DB）是以骨更新異常為主要特征的人類慢性代謝性骨骼疾病，它主要表現為：骨無序代謝增加和破骨細胞過度活躍。Cundy T,Naot D 等[35]的報告指出40%的家族性或偶發 PDB 病例被檢測出 p 62 突變體。而 SarahL Rea 等[36]的報告更是顯示：到目前為止，已有 28 個 PDB 相關的 p 62 突變體被發現。許多 PDB 突變體位于 p 62 的 UBA 結構域，UBA 結構域的突變導致 p 62 與泛素化的 TRAF 6 的相互作用受損，或 p 62 與泛素化的 TRAF 6 的去泛素化酶 CYLD 的相互作用受損，進一步促進 RANKL 刺激 NF-κB 的激活，結果造成破骨細胞生成量增加[37-38].進而導致 Paget 骨病的發生。

4 結語與展望。

p 62/SQSTM 1 通過介導 NF-κB 的激活、NFATc 1 和ERK 的調控等信號通路，促進破骨細胞的激活及分化，在骨質疏松、Paget 骨病等相關骨骼疾病的發生及發展中起重要的作用。任何直接或間接調節 p 62 的機制，其對破骨細胞活化的重要性是毋庸置疑的；但 p 62 在破骨細胞中影響的確切機制仍有待充分確定。然而，p 62/SQSTM 1 作為一個多功能蛋白分子，其結構中的多個特殊功能結構域可與其它蛋白質相互作用，顯示出p 62 蛋白的多功能特征及調節機制的多樣性。因此，進一步研究和探討 p 62 復雜而嚴密的調控機制，能幫助我們更深入地認識骨質疏松、Paget 骨病等相關骨骼疾病的生理和病理機制，從而為相關骨骼疾病的防治提供新的思路及方向。

參考文獻。

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